FIDAL Area Tecnica Centro Studi & Ricerche Seminario Tecnico Tirrenia 30 agosto 2010 Prof Nicola Silvaggi 1 Che cos’è la forza? Esistono vari tipi di forza? La forza è utile a tutte le specialità dell’atletica? Forza e velocità sono due parametri diversi? La forza dipende dalla massa muscolare? Si devono allenare tutte le varie espressioni della forza? Qual è la differenza tra forza generale e speciale? Gli interrogativi dell’allenatore e/o del preparatore fisico Che tipo di esercizi scegliere? Quanta e quale espressione di forza per la prestazione? Quanto rispettare e come rispettare l’accordo dinamico con l’azione tecnica (o tecnico-tattica)? Convengono esercizi che somigliano a ciò che avviene in gara o esercizi che sono differenti? Come combinare eventualmente l’uso di esercizi di forza generali e speciali nella seduta, nei microcicli, nei cicli di lunga durata? Come combinare / sequenziare gli esercizi di forza con quelli di carattere tecnico – tattico (il problema della cosiddetta “trasformazione”) Come essere sicuri che l’incremento di forza muscolare non produce danni invece che vantaggi (effetto boomerang? E non solo in termini di infortuni ma anche di deterioramento della tecnica CATTERISTICHE DELL’ATLETA FORTE O POTENTE ? ATLETA FORTE Atleta in grado di sollevare carichi sempre più pesanti ATLETA POTENTE Atleta in grado di sviluppare alti gradienti di forza ad altissime velocità Per incrementare la velocità bisogna sviluppare elevati gradienti di forza nel minor tempo possibile vale a dire migliorare la forza esplosiva, quindi la potenza. In fisica si definisce forza ciò che è capace di modificare lo stato di quiete o di moto dei corpi. FNewton = MxA PWatt = FxV In letteratura sono svariate le definizioni delle varie espressioni della forza umana. Esse molto spesso si sovrappongono l’una all’altra, e ciò rende difficile delimitarle nettamente. Forza generale: riguarda in senso lato la capacità da parte dell’atleta di superare un carico di dimensioni fortemente variabili attraverso l’impegno muscolare. Forza specifica: riguarda la capacità del soggetto di applicare una espressione di forza specifica, adeguata allo sforzo richiesto. Resistenza alla forza: riguarda la capacità del soggetto di perdurare nella tolleranza di una specifica espressione di forza. Forza massima - la forza più elevata che il sistema neuromuscolare è in grado di esprimere con una contrazione volontaria Forza veloce - la capacità del sistema neuromuscolare di superare resistenze con elevata rapidità di contrazione Forza resistente - la capacità dell’organismo di opporsi alla fatica durante prestazioni di forza di lunga durata. Forza iniziale - capacità di attivare simultaneamente il massimo numero di fibre Forza esplosiva - capacità di mantenere attivate nel tempo le fibre muscolari reclutate Forza ciclica -(lineare) capacità di protrarre nel tempo in modo continuativo una espressione di forza . Forza aciclica - (non lineare) capacità di protrarre nel tempo espressioni di forza elevate senza che vi sia un calo prestativo . Concentrico - il muscolo si accorcia durante il reclutamento delle fibre muscolari Isometrico - il muscolo rimane fermo in fase di reclutamento delle fibre muscolari Eccentrico- il muscolo si allunga durante il reclutamento delle fibre muscolari. come definire la velocità ? La velocità come grandezza fisica In fisica, la velocità è definita come la derivata della posizione nel tempo, ovvero il tasso di cambiamento dello spazio in funzione del tempo. Quando non specificato per velocità si intende la velocità istantanea. La velocità è sempre uno spazio diviso un tempo, quindi nel SI si misura in metri al secondo. La variazione della velocità è l'accelerazione o decelerazione se diminuisce. Nel linguaggio comune velocità può avere significati più generali, come la rapidità di fare qualcosa nel tempo. Per velocità s'intende il percorrere nel minor tempo possibile una certa distanza. V = S/T La velocità non è altro che: un numero che indica : • i km percorsi in un ora Km/h • i minuti impiegati a percorre un Chilometro Min/Km • i metri al secondo m/s SJ SJ Velocity 2.0 Velocity[m/s] 1.5 1.0 0.5 Velocity 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 3.2 3.6 4.0 Time[s] 4.4 Velocità (Vittori, 1990 ’97) • accelerazione e velocità sono funzioni della forza e di come essa si esprime • La forza è la qualità principale, la velocità è una qualità derivata: dipende infatti dalla forza e dai suoi tempi (sempre più rapidi) di estrinsecazione La velocità è l’effetto dell’applicazione di una forza, non è una qualità fisica elementare di base: è il risultato dello sviluppo e utilizzazione di una serie di qualità che la caratterizzano come una capacità complessa e composita, giacché influenzata da tre attitudini espressive: quelle della forza quelle della ritmica e quelle della tecnica (Vittori et al, 2001) Forza muscolare e Velocità (Bosco, 1995) • sono difficili da distinguere l’una dall’altra • sono ambedue prodotte dallo stesso meccanismo di controllo e di guida : il SISTEMA NEUROMUSCOLARE Da un punto di vista fisiologico la forza muscolare non è altro che la contrazione del tessuto muscolare vivo, in seguito a stimoli elettrici, chimici o meccanici. La forza si identifica nella capacità del muscolo di esprimere tensione FORZA MASSIMA FORZA ESPLOSIVA RESISTENZA ALLA FORZA ESPLOSIVA RESISTENZA MUSCOLARE Velocità di contrazione e velocità di corsa (Bosco, 1995) La VELOCITA’ di contrazione CARICO ALTO = VELOCITA’ BASSE dipende dall’entità del CARICO ESTERNO (HILL, 1938) CARICO BASSO = VELOCITA’ ALTE Schema della relazione Forza/Velocità e classificazione della varie espressioni di forza (Bosco, 1997) Massima forza isometrica Forza massimale Ipertrofia processi neuromuscolari Forza N Forza massima dinamica Forza esplosiva Forza veloce processi metabolici Resistenza alla forza veloce Resistenza muscolare 0 0 Velocità ms-1 1340 930 870 480 0,26 0,78 1,28 1,80 Half Squat 152.9 1500 114.7 1000 76.5 500 38.2 0 0.0 0.0 0.5 Velocity[m/s] 1.0 1.5 R, G, 7/10/2004, EccCon, Both Relazione forza/velocità 1400 1200 Forza max Forza N 1000 800 Forza expl 600 400 200 0 0 0,2 0,6 1 1,4 V m/s Carico k g Carico k g 1,8 2 Parametri per l’allenamento della forza • Entità del carico (percentuale di 1RM) • Intensità dello stimolo PERCENTUALI DI 1 RM PER L’ALLENAMENTO DELLA FORZA MAX E DELLA FORZA EXPL 100% 80% 60% Forza Max Forza Expl Vel 40% 20% 0% Kg 150 kg 120 kg 80 Kg 50 Kg 30 Rispettivi carichi per le diverse RM 100% 90% Kg 150 Kg 110 Kg 70 Kg 40 Kg 105 Kg 77 Kg 49 Kg 28 80% 70% 60% Fmax 50% Fexpl 40% Vel 30% 20% 10% Kg 30 Kg 22 Kg 14 Kg 8 0% Kg 150 kg 110 kg 70 kg 40 Intensità dello stimolo • E’ la modalità con cui si sposta un carico • Velocità di spostamento del carico INTENSITA’ DI LAVORO 100% 90% 80% 70% Intensità (Watt) corretta di lavoro 60% 50% Intensità non corretta (bassa) 40% 30% 20% 10% 0% Fmax Fespl Ipert Res Fvel Res muscol Schema della relazione Forza/Velocità e classificazione della varie espressioni di forza (Bosco, 1997) Massima forza isometrica Forza massimale Ipertrofia processi neuromuscolari Forza N Forza massima dinamica Forza esplosiva Forza veloce processi metabolici Resistenza alla forza veloce Resistenza muscolare 0 0 Velocità ms-1 Bench Press 203.9 2000 152.9 1500 DC, G, 17/11/2003, 101.9 EccCon, Both 1000 51.0 500 0.0 0 0 1 2 Velocity[m/s] 3 4 Bench Press 203.9 2000 152.9 Power[W] 1500 DC, G, 17/11/2003, 101.9 EccCon, Both 1000 51.0 500 0.0 0 0 1 2 Velocity[m/s] 3 4 Intensità per il lavoro di forza max e forza expl (90%-100%) 100% 80% 60% Intensità ok bassa 40% 20% 0% F max F expl Intensità di lavoro per ipertrofia (80%-90%) resistenza forza veloce (80%-90%) e resistenza (60%80%) 100% 80% 60% alta Intensità ok bassa 40% 20% 0% Ipertrofia Res forza veloce Resistenza Aree di lavoro per le varie espressioni di forza • FORZA MAX: carichi dal 70% al 100% di 1RM intensità (watt) dal 90% al 100% potmax • FORZA ESPLOSIVA: carichi dal 20% al 70% di 1RM intensità (watt) dal 90% al 100% potmax • RESISTENZA ALLA FORZA ESPLOSIVA: carichi dal 20% al 50% di 1RM intensità (watt) dal 80% al 90% potmax • RESISTENZA MUSCOLARE: carichi dal 20% al 50% di 1RM intensità (watt) dal 60% al 80% potmax Aree di lavoro per le varie espressioni di forza • FORZA MAX: carichi dal 70% al 100% di 1RM intensità (watt) dal 90% al 100% potmax • IPERTROFIA: carichi dal 70% al 85% di 1RM intensità (watt) dal 80% al 90% potmax • FORZA ESPLOSIVA: carichi dal 20% al 70% di 1RM intensità (watt) dal 90% al 100% potmax • RESISTENZA ALLA FORZA ESPLOSIVA: carichi dal 20% al 50% di 1RM intensità (watt) dal 80% al 90% potmax • RESISTENZA MUSCOLARE: carichi dal 20% al 50% di 1RM intensità (watt) dal 60% al 80% potmax Area di lavoro per la forza massimale Area di lavoro per l’ipertrofia Area di lavoro per la forza esplosiva Area di lavoro per la resistenza alla velocità e resistenza muscolare Schema della relazione Forza/Velocità e classificazione della varie espressioni di forza (Bosco, 1997) Massima forza isometrica Forza massimale Ipertrofia processi neuromuscolari Forza N Forza massima dinamica Forza esplosiva Forza veloce processi metabolici Resistenza alla forza veloce Resistenza muscolare 0 0 Velocità ms-1 FORZA MAX: Carichi dal 70% al 100% di 1RM intensità (watt) dal 90% al 100% pot max Con carichi tra il 70% e il 100% si è sicuri di sollecitare tutte le unità motorie possibili. La potenza del 90% della massima permette di raggiungere valori massimali sia della forza sia della velocità che il muscolo può raggiungere con quel carico. IPERTROFIA: Carichi dal 70% al 90% di 1RM intensità (watt) dal 80% al 90% pot max Se vengono sviluppate potenze superiori al 90% della massima, si provocano forti sollecitazioni al SNC che causerebbero condizioni favorevoli all’istaurarsi della fatica nervosa e l’arresto precoce del lavoro. CARATTERISTICHE NEUROMUSCOLARI DELLA FORZA MASSIMA (F max) E DELLA FORZA DINAMICA MASSIMA (FDM) La Fmax e la FDM sono due espressioni della tensione muscolare che si sviluppa quando i carichi esterni da vincere sono molto elevati (Fmax) e carichi leggermente più bassi dei precedenti (FDM). La forza max di può definire come la capacità di sviluppare forza che permette di spostare un carico elevato che non consente di modulare la velocità di esecuzione. 100% 90% 85% 70% F O R Z A M A x Impossibile modulare la velocità di esecuzione Possibilità di modulare la velocità di esecuzione F O R Z A E X P L 20% velocità Forza massima Forza massima dinamica Training series 941 974 769 800 739 779 729 945 887 877 636 644 787 800 Average power[W] Average power[W] 1000 Training series 600 400 200 0 600 556 502 497 503 387 400 311 200 0 1 2 3 Repetition 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Repetition 7 8 9 10 11 12 FORZA MASSIMA DINAMICA FORZA MASSIMA max ripetizioni Fine del lavoro 9/10-11/12 rip A metà lavoro 5/6-9/10 rip Inizio del lavoro 1-5/6 rip Principi per il miglioramento della forza massimale • Il carico di lavoro deve essere sempre progressivo e mai inferiore al 70% del carico max. deve essere ripetuto per 2-3 volte alla settimana e protrarsi per almeno 6-8 settimane • Carichi inferiori al 70% del CM attiverebbero fibre lente o se attivate fibre veloci i tempi sarebbero troppo brevi • Un allenamento settimanale non garantisce lo stimolo sufficiente a determinare adattamenti significativi • Il miglioramento della forza max favorisce la perdita di elasticità muscolare • Gli effetti dell’allenamento della forza max sono più pronunciati in principianti che in atleti evoluti. Per questi ultimi bisogna pianificare allenamenti specifici e mirati Bosco 1985 FORZA ESPLOSIVA: Carichi dal 20% al 70% di 1RM intensità (watt) dal 90% al 100% potmax Per coinvolgere il maggior numero possibile di fibre veloci, il movimento deve essere eseguito il più veloce possibile. Il numero di ripetizioni dipende dal dalla modalità di esecuzione e dalle caratteristiche muscolari dell’atleta. Soggetti veloci realizzeranno poche ripetizioni, mentre soggetti con molte fibre rosse eseguiranno molte ripetizioni. FORZA ESPLOSIVA Inizio del lavoro Dopo 8-10 rip Aumentando il num di rip la potenza diminuisce sempre di più